32 J. Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 M. I. A. Edelweiss et al - Importância do sistema do complemento em Nefrologia Importância do sistema do complemento em Nefrologia Maria Isabel Albano Edelweiss, Mário Henrique Mendes de Mattos Meine, Maria Lúcia Scroferneker Neste artigo de revisão, os autores ressaltam a importância do sistema do complemento na patogênese de certas formas de glomerulonefrites humanas pela ocorrência de hipocomplementemia, a possível correlação entre hipocomplementemia e atividade da doença e a lesão tecidual mediada por complemento em certos modelos experimentais comparáveis as doenças humanas. A atividade do sistema do complemento é comentada com relação à sua dosagem sérica, urinária e pesquisa de imuno-complexos depositados no rim por imunofluorescência direta. Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre - RS Endereço para correspondência: Maria Isabel Albano Edelweiss Serviço de Patologia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre Rua Ramiro Barcelos, 2350, Sub-solo CEP: 90035-003 - Porto Alegre, RS Tel.: (051) 331-6699 Fax: (051) 332-8324 Complemento, Glomerulonefrites, Patologia Renal, Imunopatologia Complement, Glomerulonephritis, Renal Pathology, Immunopathology Introdução Complemento é um termo usado para designar um grupo de proteínas plasmáticas e glicoproteínas que possuem um papel chave nos mecanismos 1, 2, 3 de defesa. As proteínas do complemento possuem três grandes funções básicas: a primeira e mais conhecida é a lise direta de células, bactérias e vírus encapsulados; a segunda consiste no processo de opsonização, preparando células lesadas para a fagocitose através da fração C3b; e, a terceira, é a geração de fragmentos peptídicos que regulam a resposta imune e inflamatória, como o C5a e o C3a. 4 A geração desses fragmentos peptídicos pela ativação do sistema do complemento pode levar a degranulação de mastócitos, facilitar a migração de células inflamatórias (quimiotaxia), promover a adesão intercelular, assim como aumentar ou inibir a resposta imune. Como mediadores inflamatórios que produzem opsonização e lise celular em resposta a um agente nocivo ao organismo, as proteínas do complemento também podem ser responsáveis por um processo inflamatório incontrolável causando uma doença imunológica. A diminuição do complemento sérico no decurso de glomerulonefrites agudas foi observada em 1914 por W. C. Gunn, porém a importância do complemento em nefrologia foi constatada somente a partir de 1965, quando foram realizadas simultaneamente a descrição bioquímica do sistema do complemento, 5 a exploração da cascata desse sistema em imunopatologia 4, 6 e, o desdobramento anátomo-clínico das glomerulonefrites humanas. 7 O estudo do complemento em nefrologia, embora numerosos dados sejam de âmbito experimental, tem um duplo interesse prático: o diagnóstico de certas glomerulopatias caracterizadas por uma baixa nos níveis do complemento sérico e a compreensão dos mecanismos fisiopatológicos em questão. Uma das propriedades essenciais do complemento é a sua ligação a complexos imunes. 8 Estes são constituídos de antígenos e anticorpos de certas classes, particularmente IgG e IgM, em proporções definidas. Os complexos imunes podem ser fixos, com anticorpos dirigidos contra antígenos teciduais, ou circulantes, plasmáticos, sendo denominados complexos imunes solúveis.
J. Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 33 M. I. A. Edelweiss et al - Importância do sistema do complemento em Nefrologia A fixação do complemento sobre os complexos imunes se produz pela intermediação do fragmento C1q, que inicia a ativação da cascata do complemento pela via clássica, com liberação de mediadores de inflamação e expressão de uma atividade lítica. A formação de complexos imunes fixos ou solúveis implica, então, algumas vezes, na ativação do complemento. Tal fato pode registrar modificações séricas mensuráveis e o depósito de frações do complemento nos tecidos. Papel da patologia experimental As nefropatias experimentais colocam em evidência os seguintes fenômenos: 1) A doença do soro aguda, induzida em coelhos com a injeção de proteínas plasmáticas heterólogas (albumina ou ovalbumina) produz o modelo clássico de dano tecidual mediado por complexos imunes associado ao desenvolvimento de glomerulonefrite proliferativa e difusa. 17 A doença do soro crônica pode ser induzida em coelhos pela administração diária continuada de antígenos, levando ao surgimento de uma glomerulonefrite crônica por deposição de imunocomplexos. A expressão da doença neste caso é bem mais variável, podendo variar desde a inexistência de lesão tecidual até a extensas alterações membrano-proliferativas, ocasionalmente associadas à glomerulonefrite segmentar com necrose e formação de crescentes. A progressão da doença para insuficiência renal é um achado comum nestes animais. 17 As glomerulonefrites por complexos imunes circulantes, que produzem a doença do soro aguda e crônica em animais, desenvolvem-se com uma redução de todas as frações do complemento no momento em que aparecem os complexos imunes no plasma. Alguns depósitos granulares de complexos imunes e complemento são observados nas estruturas glomerulares sobre a superfície externa da membrana basal ou no mesângio, em função do tamanho dos complexos. Apesar disso, o complemento não é rigorosamente indispensável à manutenção de uma glomerulonefrite porque sua queda, inicialmente atenuada, não impede a lesão renal. O papel imunopatológico do complemento no desenvolvimento da doença do soro não é conhecido com certeza; não parece agir no depósito, propriamente dito, de complexos patogênicos formados em excesso de antígeno. 4 Ele seria talvez mais implicado na lesão histológica secundária ao depósito. Mas ao lado de um papel de atacante e destruidor de tecidos-alvo, o complemento tem igualmente o papel protetor, modificando a solubilidade dos complexos, favorecendo sua captação e sua destruição pelas células fagocitárias. 2) Nas glomerulonefrites por anticorpos antimembrana basal glomerular (anti-mbg), nefrite nefrotóxica, as alterações do complemento evoluem em duas fases. Uma primeira com diminuição de todas as frações produzindo-se de modo precoce mas transitório, contemporaneamente à fixação dos anticorpos heterólogos mais complemento sobre as membranas basais glomerulares. Uma segunda redução sobrevêm do 8º ao 12º dia, momento em que se fixam os anticorpos do hospedeiro contra o soro imune injetado. Nesta ocasião podem ser evidenciados depósitos lineares de anticorpos e de complemento por imunofluorescência. O complemento exercerá neste local, também, uma atividade lítica, lesando a membrana basal e provocando quimiotaxia. No que diz respeito à glomerulonefrite anti-mbg, as duas fases que se seguem a administração de soro heterólogo se traduzem por uma fase heteróloga e outra autóloga. 26 A fase heteróloga começa logo após a administração do anticorpo, caracterizando-se por infiltração de neutrófilos e proteinúria, e pela sua dependência de complemento. Posteriormente se desenvolve a fase autóloga, que inicia quando o organismo passa a produzir anticorpos contra os anticorpos heterólogos localizados na membrana basal glomerular. Durante esta fase há proteinúria maciça e a glomerulonefrite evoluirá independentemente da integridade do sistema do complemento, exclusivamente às custas da infiltração de células mononucleares. A importância do complemento está na eliminação dos complexos imunes e na expressão da doença. A nefrite de Heymann, que assemelha-se à glomerulonefrite membranosa em humanos é um modelo experimental produzido pela formação de complexos imunes in situ e se divide em duas formas distintas. 20, 26 A forma ativa se produz com a administração do antígeno de Heymann (Fx1A), extraído da borda em escova do túbulo contorcido proximal, o qual estimulará a produção de anticorpos que se ligam à glicoproteína (gp 330) componente do antígeno. A gp 330 é encontrada na borda em escova e também na superfície basal das células epiteliais do túbulo contorcido proximal. A nefrite passiva de Heymann se desenvolve com a administração do antisoro heterólogo contra o antígeno Fx1A do rato.
34 J. Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 M. I. A. Edelweiss et al - Importância do sistema do complemento em Nefrologia Apresenta-se com uma fase heteróloga e outra autóloga, porém, em ambas, há a participação indubitável do complexo de ataque à membrana (CAM), que é integrante da cascata do complemento. 3) Certos protocolos experimentais permitem a produção de túbulo nefrites auto-imunes por anticorpos anti-membrana basal tubular. Nestes casos, podemos observar depósitos lineares de anticorpos e complemento localizados ao longo da membrana basal tubular. 4) A ativação do complemento pode ser produzida pela via alternativa; processo que não implica na presença de complexos imunes e nem da participação das frações C1, C4 e C2. A ativação exclusiva da via alternativa do complemento é observada em patologia humana em algumas glomerulonefrites crônicas, não havendo equivalente experimental deste fenômeno. 5) Os anticorpos monoclonais têm sido usados cada vez mais na detecção de componentes de depósitos glomerulares em glomerulonefrites experimentais. Um modelo de doença do soro crônica foi produzido em ratos através da administração de soro com albumina humana cationizada visando-se obter um parênquima renal rico em depósitos de complexos imunes localizados tanto em alças capilares e mesângio. Para tanto, camundongos são imunizados com a preparação feita do glomérulo dos ratos e têm suas células esplênicas fusionadas com células de mieloma múltiplo, formando-se assim um hibridoma. Anticorpos monoclonais anti-albumina sérica são então produzidos a partir das fusões celulares tecnicamente bem sucedidas e serão em seguida detectados em tecido renal humano pósmortem com glomerulonefrites membranosa idiopática e membrano-proliferativa. A maioria dos anticorpos interage com componentes do sistema do complemento, inclusive podendo servir para identificação de proteínas ainda não descritas. 21 Estes estudos demonstram que a tecnologia dos anticorpos monoclonais pode ser útil para a determinação da identidade de antígenos e nãoantígenos, como as proteínas do complemento, componentes dos complexos imunes depositados no parênquima renal. A esses dados experimentais convém acrescentar que o desenvolvimento de novas técnicas para pesquisa de complexos imunes circulantes no plasma têm sido muito importantes para o estudo das nefropatias. Estas incluem a utilização de frações do complemento como marcadoras desta ativação. A expressão de receptores para o complemento em células glomerulares e em outros tipos celulares já foi demonstrado, porém sua localização e seu 4, 9, 10 papel fisiológico são ainda desconhecido. A existência de deficiências genéticas de certas frações é observada em animais e no homem; e correspondem a uma maior suscetibilidade destes indivíduos a certas doenças auto-imunes. 4, 8 As avaliações práticas do sistema do complemento em nefrologia partem desses dados experimentais aqui brevemente resumidos. Estas consistem em dosagens séricas e da atividade funcional do complemento, como por exemplo, pesquisa por métodos de imunofluorescência ou imunoenzimáticos para complexos imunes em depósitos teciduais e circulantes, antes de sua deposição ou de sua eliminação. Avaliação sérica do complemento em nefrologia A análise sérica do complemento é de três tipos: a dosagem hemolítica ou imunoquímica do complemento e de seus diferentes componentes; a pesquisa de uma ativação in vivo, pela evidência de produtos de sua degradação na circulação e pela evidência do aumento sérico de um fator ativador da via alternativa, o fator nefrítico de C3 (C3 Nef). Em nefrologia a hipocomplementemia é observada nas seguintes situações: 1) A glomerulonefrite difusa aguda (GNDA), usualmente associada à infecção estréptocócica, possui um perfil complementar característico. Ocorre uma queda brusca do complemento sérico na fase inicial, sendo a hipocomplementemia de grande valor diagnóstico no decorrer de uma síndrome nefrítica aguda. O complemento retorna progressivamente à normalidade em 4 a 6 semanas, apesar dos sinais biológicos e das lesões anatômicas poderem persistir por mais tempo, mesmo em casos com evolução favorável. A análise mais refinada mostra que o componente C3 é o mais profundamente alterado. Sua evolução segue aquela do complemento sérico total. Os componentes C1q, C2 e, principalmente, o C4 estão baixos na fase inicial da doença, demonstrando uma ativação pela via clássica. Na fase aguda da doença observa-se também um decréscimo na concentração sérica das frações C5 e properdina (P) e um aumento bastante acentuado da fração C5b-9 (CAM), medida por Ensaio Imuno Enzimático (ELISA) através da utilização de anticorpos
35 J. Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 J. Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 35 monoclonais. 27 A concentração do CAM retorna ao normal em cerca de 30 dias, caracterizando o período de convalescença juntamente com um decréscimo na concentração sérica de creatinina e da excreção de proteínas urinárias. Na verdade, a GNDA corresponde clínica e histologicamente à doença do soro aguda em animais, servindo de protótipo de doença aguda por complexos imunes circulantes com ativação pela via clássica. Temos nestes casos um consumo excessivo de complemento sérico com detecção de produtos de degradação em quantidade anormal, particularmente de C3d. 11 Outras GNDAs verdadeiras, não ligadas ao Streptococcus sp e sim a outros agentes bacterianos ou virais, que cursam com um quadro clínico característico para cada infecção, podem não ser acompanhadas de hipocomplementemia. Estas formas excepcionais são provavelmentes secundárias à formação de complexos imunes diferentes e necessariamente não ativam o sistema do complemento. A endocardite bacteriana por Staphylococcus sp e as sepses secundárias a infecção de shunts átrio-ventriculares podem cursar com diminuição de C3. Nas glomerulonefrites associadas à pneumonia pneumocócica, meningococcemia, hepatite B, caxumba, varicela e mononucleose infecciosa tende a não ocorrer hipocomplementemia. A GNDA associada à crioglobulinemia mista essencial surge com a diminuição de frações da via clássica, principalmente o C2, e leva à insuficiência renal cerca de 50% dos pacientes com nefrite. 37 Conseqüentemente, a ausência de uma hipocomplementemia não nos permite eliminar rigorosamente a suspeita diagnóstica de GNDA não-estreptocócica. 2) Na glomerulonefrite lúpica freqüentemente ocorre hipocomplementemia significativa. Esta característica biológica é praticamente constante enquanto houver uma lesão glomerular. Todos os componentes iniciais da via clássica (C1q, C4, C2, C3) e C5 têm suas dosagens alteradas, mas é a redução de C4 que parece ser a mais precoce e a mais persistente. 12 Apesar disto, valores baixos de C4 devem ser interpretados cautelosamente em função da extrema variabilidade individual dessa proteína. Por outro lado, Milis e col. (1992) sustentam que somente C2 e C3, os quais apresentam-se mais acentuadamente diminuídos, teriam relevância em discriminar aqueles indivíduos com doença em atividade dos que se encontram em fase de remissão. 28 O complemento hemolítico total, por sua vez, também se mostra reduzido. A via alternativa será igualmente ativada, sendo talvez um fenômeno secundário que chamamos de 11, 12 elo de amplificação. No lupus eritematoso sistêmico a lesão renal ocorre por ser esta uma doença com complexos imunes circulantes e acredita-se que alguns entre esses, se não a maior parte, sejam formados de DNAanti DNA. 3) Nas glomerulonefrites crônicas, principalmente nas membrano-proliferativas (GNMP), que evoluem lentamente até uma insuficiência renal, podem mostrar alterações no perfil complementar. No plano histológico, distingüimos dois tipos principais: - GNMP tipo 1, com depósitos subendoteliais e sua variante lobular, onde a proliferação mesangial é muito importante com interposição mesangial na face profunda da membrana basal, que aparece reduplicada. A exploração do complemento nestes casos mostra um perfil complementar normal ou uma diminuição do complemento total e de sua fração C3, em pelo menos 40%, evidenciando uma elevação anormal do fator nefrítico de C3 (C3 Nef) ou uma queda concomitante de C3, C4 e C1, sugerindo um processo por complexos imunes com ativação da via clássica. 6 O C3 Nef mostra-se positivo em cerca de 22% dos pacientes com GNMP (tipo 1) e alterações do perfil complementar sérico, sendo que aproximadamente 50% destes apresentam o fator nefrítico de C4 simultaneamente positivo no soro. O aparecimento de C4 Nef se correlaciona com uma maior ocorrência de síndrome nefrítica e pior prognóstico se comparado ao grupo de pacientes que são somente C3 Nef ou C4 Nef positivos (9%). 34 - GNMP tipo 2 ou com depósitos densos na membrana basal, marcada por um espessamento considerável das membranas basais glomerulares, tubulares e da cápsula de Bowmann, podendo ser acompanhada de uma proliferação endocapilar de moderada a discreta. O perfil complementar nesta variante é constantemente anormal: o C3 está baixo, e o C3 Nef circulante é constantemente demonstrado, bem como o C4 Nef em maiores proporções do que na GNMP tipo 1. 6 O C3 Nef é uma imunoglobulina (IgG) com atividade de auto-anticorpo contra a convertase lábil da via alternativa (C3bBb). Esta enzima estabilizada ativa permanentemente a via alternativa e, principalmente, a fração C3. 13 Esta atividade é detectada incubando o soro de um paciente com um soro normal. Observa-se, em presença de ácido tetra-
J. 36Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 J. Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 36 acético etilediamine (E.D.T.A.), a ativação da via alternativa no soro humano normal. O desenvolvimento da reação é observado mostrando a evidência de clivagem de C3 por Imunoquímica (Eletroforese mono ou bidimensional), ou por dosagem hemolítica do consumo de C3 pelo soro humano normal. O C4 Nef também é uma imunoglobulina (IgG) com atividade de auto-anticorpo contra a C3 convertase C4b2a da via clássica, e pode estar presente em glomerulonefrites agudas, glomerulonefrite lúpica e glomerulonefrites proliferativas crônicas. 34 Na doença de depósitos densos com atividade de C3 Nef no soro, pode ser observada a associação com uma lipodistrofia parcial, afecção hereditária rara e, também, em certas lipodistrofias parciais sem acometimento glomerular pode ser demonstrada a presença de C3 Nef. 4) A nefropatia mesangial com depósitos de IgA, ou doença de Berger, é um dos tipos mais comuns de glomerulonefrites, tendo sua prevalência estimada em 1,3% da população geral. 33 Caracteriza-se pela presença de proeminentes depósitos de IgA nas regiões mesangiais do parênquima renal, detectados pela microscopia de imunofluorescência, sendo uma causa bastante freqüente de proteinúria e de hematúria macro e microscópica. 20 Anormalidades imunogenéticas, especialmente defeitos inatos do sistema do complemento, aumento da prevalência de certos tipos de HLA, frequências de polimorfismo alteradas de certas imunoglobulinas têm sido mais intensamente estudadas com relação à doença de 29, 30 Berger com o intuito de desvendar sua etiologia. Suspeita-se de um envolvimento do locus HLA-DQw7, da deficiência de frações regulatórias do complemento (Fatores P ou H) e de uma frequência aumentada de genes codificando isótipos de C3 e C4. Consideráveis evidências sustentam que o complemento tem um papel importante na patogênese da nefropatia por IgA. Os componentes da via alternativa, C3 e properdina (fator P), bem como o complexo de ataque à membrana (C5b-9), são geralmente encontrados em depósitos imunes mesangiais da nefropatia de IgA, enquanto que os componentes da via clássica C1q e C4 estão ausentes, conforme os padrões da imunofluorencência. Apesar da concentração sérica de C3 e outros componentes do complemento serem normais, fragmentos derivados da ativação de C3 incluíndo ic3b, C3d e o neo-antígeno ic3b-c3d e, algumas vezes, C4 são encontrados no plasma. Para Wyatt e Julian, 22 existe uma correlação entre a severidade das alterações histológicas nas biópsias de rim e a concentração aumentada do neo-antígeno ic3b-c3d medido pelo método de ELISA, embora nenhum parâmetro clínico correlacione-se com a concentração sérica destas proteínas derivadas de C3. O complexo de ataque à membrana (CAM) é significativamente mais intenso quando observado em glomérulos com depósitos de IgA do que em normais e tem sua localização predominantemente no mesângio, porém ocasionalmente ao longo das paredes dos capilares glomerulares dos pacientes com nefropatia por IgA. 23 A imunomicroscopia eletrônica pode revelar diversos padrões de deposição glomerular do CAM: depósito homogêneo fino e granular estendendo-se por debaixo da membrana basal glomerular na zona para-mesangial, depósitos mesangiais elétron densos heterogêneos e bandas em forma de anel ou tiras associadas às estruturas da matriz do mesângio, da membrana basal glomerular (MBG) ou da membrana basal tubular. Por essas observações, pode-se inferir que o sistema do complemento é ativado principalmente pela via alternativa no mesângio dos rins dos pacientes com doença de Berger, porém existe a associação com lesões paramesangiais e depósitos elétron densos. A deposição glomerular do CAM pode também resultar de ativação in situ ou pela sua oferta via circulação renal, havendo, no entanto, para estes autores, pouca correlação entre a deposição do CAM e proteinúria ou histologia renal nestes pacientes com depósitos de IgA. 23 Em um estudo prospectivo, Wyatt e col. 25 associam a ausência de frações do componente C4 ao grau de severidade dos achados clínicos dos pacientes com nefropatia por IgA. Os pacientes portadores de deficiência da proteína C4A, loci de codificação da fração C4a do complemento no complexo maior de histocompatibilidade (MHC), mais comumente por deleção do gene que produz a fração C4a, podem manifestar a doença em sua forma mais grave. Estes pacientes estão mais propensos a desenvolverem insuficiência renal, com níveis mínimos de creatinina sérica em 1,4 mg/dl, do que aqueles com doença de Berger e com dosagens séricas de C4A normais. Apesar da deficiência de C4a ser encontrada em apenas 4,9% dos pacientes com esta nefropatia, todos eles acabam desenvolvendo insuficiência renal crônica antes da quarta década de vida. Dentre os pacientes sem esta alteração genética, somente 47% progridem desta forma. Em outras palavras, a alteração funcional do sistema do
37 J. Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 J. Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 37 complemento relacionada a deficiência de C4a pode levar a expressão clínica muito mais severa da doença em indivíduos com suscetibilidade genética para doença de Berger. Em bases fisiopatológicas, isto é explicado pela demonstração in vitro de que a deficiência de C4a leva a uma redução na solubilização e, por consegüinte, na depuração de potenciais complexos imunes nefritogênicos. 5) As deficiências hereditárias do complemento são afecções relativamente raras, afetando num determinado ponto a síntese de um dos componentes. A deficiência de C2 é a menos rara. Ela se transmite através de um genótipo particular de HLA. Os pacientes acometidos por deficiências hereditárias são ou clinicamente normais, ou particularmente suscetíveis, às infecções e, freqüentemente, são acometidos por lesões glomerulares que se manifestam através de uma síndrome que lembra a nefrite lúpica. 8 O aparecimento de uma doença por complexos imunes nos casos de hipocomplementemia hereditária pode ser explicado seja pelo mau funcionamento de um sistema regulador essencial de reações imunológicas, seja por uma anomalia dos genes da resposta imune que sabe-se, estão localizados na proximidade imediata dos genes que controlam a síntese de certas frações (C2, C4 e fator B). Uma deficiência hereditária deve ser então constantemente procurada quando pesquisamos uma glomerulopatia primária ou um lúpus eritematoso sistêmico. 6) Em pacientes com síndrome nefrótica, determinada por uma miscelânea de nefropatias, em especial por glomeruloesclerose focal, foram medidos os níveis das proteínas séricas do complemento por imunodifusão. 18 Cerca de até 40% dos pacientes com síndrome nefrótica apresentam uma hipocomplementemia às custas de redução da fração C1q e 20% pela redução de C2 no soro. Estes achados são quase que uma exclusividade daqueles pacientes que apresentam anasarca e, se forem também sugeridos por outros estudos, poderão confirmar a importância da via clássica de ativação do complemento na síndrome nefrótica através de C1 e C2, independente da sua etiopatogenia ser uma glomerulonefrite ou não. No entanto, a hipocomplementemia também pode traduzir a ativação e a progressão da lesão renal em uma glomerulonefrite através da dosagem sérica diminuida das proteínas reguladoras do sistema do complemento. Em pacientes com função renal deteriorada se nota uma acentuada redução das frações reguladoras C1-INH, I, H se comparadas aos pacientes com função renal normal. 19 O decréscimo da concentração destas proteínas reguladoras no soro acompanha a progressão da deterioração da função renal em vários tipos de glomerulonefrites, como também a queda dos níveis séricos dos seus componentes correspondentes: C1s, C3, fator B. A presença de altos níveis de proteínas reguladoras sugere que o mecanismo de controle do sistema complemento esteja preservado em pacientes com função renal normal; e a dosagem destas proteínas pode ter um importante valor prognóstico, uma vez que a elevação dos seus níveis séricos serve de indicativo de bloqueio da atividade do complemento. A proteína cofator de membrana (MCP), uma das proteínas reguladoras do sistema do complemento com atividade inibitória sobre a sua cascata, no entanto, apresenta-se fortemente concentrada ao longo da parede dos capilares glomerulares e na região mesangial de rins afetados pelas mais variadas formas de glomerulonefrites. 31 Provavelmente, isso ocorra devido a sua interação com frações C3b e C3c depositadas nas mesmas regiões do tecido renal, sendo a ativação do complemento, durante a glomerulonefrite, responsável pela expressão e pelo fenômeno de ultra regulação ( up regulation ) da MCP. Portanto, tendo em vista os modelos experimentais, podemos prever um consumo de complemento sérico ao nível de lesões teciduais e, sobretudo, sobre os complexos imunes circulantes. Na prática nefrológica isto é bem mais complexo, podendo o complemento sérico ser normal na grande maioria das glomerulonefrites crônicas com depósitos e, inclusive, estar algumas vezes elevado. A descoberta de uma hipocomplementemia na avaliação de uma glomerulonefrite primária através do estudo do complemento hemolítico total e dos componentes C3 e C4 serve de orientação importante permitindo esclarecer rapidamente certas situações (Figura 1). Desse modo, embora o rebaixamento simultâneo de C3 e C4 seja um argumento suficiente, mas não necessário em favor de um processo por complexos imunes, a hipocomplementemia total pode também traduzir uma ativação anormal da via alternativa (C3 Nef) de origem indeterminada, ou mesmo de uma deficiência hereditária, que se sabe, pode favorecer o aparecimento de uma glomerulonefrite.
J. 38Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 J. Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 38 Dosagem urinária de complemento em nefrologia Figura 1 - Valorização do complemento sérico nas glomerulopatias primárias CH 50 = complemento hemolítico total N = normal GNA = glomerulonefrite aguda GNMP1 = glomerulonefrite membrano-proliferativa tipo 1 GNMP2 = glomerulonefrite membrano-proliferativa tipo 2. CBL = crioglubulinemia GNL = glomerulonefrite lúpica Detecção de complexos imunes circulantes Numerosos métodos de detecção de complexos imunes circulantes solúveis já foram descritos. 14 A maioria destes métodos utiliza o complemento e seus receptores celulares, como por exemplo a fixação de complemento e a imunodifusão radial. A aplicação destas técnicas à patologia humana é delicada, devido a sua especificidade algumas vezes baixa e por possuir numerosos parâmetros ainda mal conhecidos que podem interferir nos resultados destes testes. A concentração dos componentes do sistema do complemento na urina pode ser dosada através testes de ELISA de alta sensibilidade. A elevação de determinadas frações do complemento na urina pode ser um forte fator indicativo de uma hipocomplementemia. A associação deste método com a realização da dosagem do complemento hemolítico total pode aumentar a sensibilidade e especificidade diagnóstica no que diz respeito ao estabelecimento de prognósticos e acompanhamento da evolução das glomerulonefrites. As proteínas C1q e C3 são significantemente excretadas na urina nos casos de glomerulonefrite membrano-proliferativa (GNMP), glomerulonefrite membranosa, nefropatia por IgA e glomerulonefrite lúpica em atividade. Por outro lado, a concentração urinária destes componentes do complemento é extremamente baixa nos casos de síndrome nefrótica por lesão mínima, glomerulonefrite rapidamente progressiva, glomerulonefrite lúpica em fase de remissão e nefropatia diabética onde não há implicação imunológica. Existe uma correlação significativa entre a excreção urinária de C1q e C3 e a deposição intraglomerular de complexos imunes, especialmente aqueles depositados ao longo da parede dos capilares glomerulares. No entanto, o grau de excreção destas proteínas não está correlacionado com o grau de proteinúria, ou seja, de permeabilidade e seletividade glomerular. 24 Tabela 1 Participação do sistema do complemento em glomerulonefrites experimentais Modelo experimental Evento dependente de C` Evento independente de C` Nefrite nefrotóxica - infiltração de neutrófilos - proteinúria na fase autóloga - proteinúria na fase heteróloga - alteração na permeabilidade da MBG Doença aguda do soro - tamanho e quantidade de depósitos imunes - severidade da proteinúria - hipercelularidade Doença crônica do soro - severidade da proteinúria inicial - expressão histológica da doença Glomerulonefrite passiva de Heymann - lesão de células epiteliais - proteinúria na fase autóloga - produção de citocinas - produção de mediadores da inflamação Fonte: Adaptado de Borges, G. P. e cols.- Invest. Clin., 1991.
39 J. Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 J. Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 39 Pesquisa de complexos imunes depositados no rim A classsificação anátomo-clínica das glomerulopatias é uma aquisição relevante da nefrologia, sendo essencial para a avaliação de um prognóstico e para a estratégia terapêutica. A pesquisa de depósitos de complexos imunes e de complemento é feita por imunofluorescência direta ou indireta ou por imunohistoquímica. Estes estão ausentes nas formas com lesões glomerulares mínimas; se acompanham de imunoglobulinas na glomeruloesclerose segmentar e focal, na glomerulopatia membranosa, na GNMP tipo 1, na doença de Berger, na glomerulonefrite difusa aguda (pós-estreptocócica) e glomerulonefrite aguda com proliferação de crescentes. Neste último caso, os depósitos de C3 e de imunoglobulinas são algumas vezes lineares, sugerindo um diagnóstico de glomerulopatia auto-imune que, se associada à lesão pulmonar, configura a síndrome de Goodpasture. Os depósitos de C3 são isolados e exclusivamente intramembranosos na GNMP tipo 2 ou doença de depósitos densos. Podemos notar algumas vezes a existência de depósitos de complemento e imunoglobulinas nos túbulos renais, revelando ser uma túbulo nefrite por complexos imunes circulantes, que se exprima por depósitos granulares perimembranosos; ou ser uma nefrite tubular aguda por anticorpos anti-membrana basal tubular, onde os depósitos são lineares. As túbulo-nefrites imunológicas podem surgir, seja no decorrer de uma glomerulonefrite por complexos imunes, seja isoladamente, nos transplantes renais ou associada a uma nefrite túbulo-intersticial tóxica. 35 A deposição glomerular de complexos imunes pode ser demonstrada por imunofluorescência, visualizando-se constantemente as proteínas do sistema do complemento e através de microscopia eletrônica de transmissão, pela visualização de depósitos elétron densos junto às membranas basais ou dentro delas. 17 Os achados clínicos e patológicos da doença do soro aguda e da glomerulonefrite difusa aguda (GNDA) assemelham-se muito. O dano glomerular começa abruptamente durante a fase de eliminação imune de antígenos induzida por anticorpos e o surgimento de complexos imunes, o que se resolve em 2 a 3 semanas. Em ambas, na microscopia ótica, a lesão glomerular consiste em hipercelularidade difusa devido a tumefação endotelial e infiltração por polimorfonucleares. Na imunofluorescência, observase um fino depósito granular de antígeno, IgG e C3, usualmente encontrados ao longo do capilar glomerular, na porção sub-epitelial, com o mesângio correspondendo a um depósito elétron denso detectável juntamente com alguns neutrófilos com depósitos fagocitados. 17 Recentemente, pesquisadores têm demonstrado que as células do epitélio e do mesângio de rins humanos são capazes de manter uma produção endógena de C3 em meios de cultura. A análise da expressão dos genes produtores de C3 em biópsias de tecido renal pode ser um importante passo para esclarecer a imunopatologia envolvida nas glomerulonefrites por imuno complexos através da produção local de C3 como fator exacerbador da lesão renal. 32 Receptores glomerulares do complemento Já foi demonstrada a existência de estruturas fixando o C3 ativado ou o complexo de ataque (C5-C9) às membranas glomerulares. Estes receptores são evidenciados pela aderência de glóbulos vermelhos ou de partículas de inulina que possuam o C3 ativado ou por técnicas de imunofluorescência direta. A localização precisa destes receptores é discutível, sendo mesangial para alguns 15 e epitelial para outros, 4, 8 embora as duas hipóteses não sejam exclusivas. A via fisiológica destes receptores não é igualmente bem conhecida, restando esclarecer se estes receptores servem para os depósitos de complexos imunes circulantes ou para sua eliminação fisiológica. 16 Conclusão O sistema do complemento serve como um imunomodulador importante em patologia renal. A exploração estática do complemento sérico total e de suas frações não reflete mais do que incompletamente a complexidade dos fenômenos que são produzidos. Ele é sobretudo um elemento de primeira ordem para o diagnóstico de certas glomerulopatias e para o acompanhamento de sua evolução. Summary In this review article, the authors discuss the importance of the complement system on the pathogenesis of certain forms of human glomerulonephritis by the occurrence of hypocomplementaemia, the possible correlation
J. 40Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 J. Bras. Nefrol. 1997; 19(1): 32-41 40 between hypocomplementaemia and disease activity, and the complement-mediated tissue injury in certain experimental models comparable to human diseases. The activity of complement system is commented about its serum and urine analysis and the search of renal immune complexes deposits by direct immunefluorescence. Referências 1. Brown EJ, Joiner KA, Frank MM. Complement. In Paul WE ed. Fundamental Immunology, New York, Raven, 1984, 645-657 2. Barret JT. Molecular Immunology III. In Barret JT. ed. Basic Immunology and its Medical Applications, S. Louis/Toronto/ London, Mosby Company, 1980, 109-125 3. Reid KBM, Porter RR. The proteolytic activation systems of complement. Ann Rev Biochem. 1981; 50: 433-440 4. Frank MM. The complement system. In Samter M. ed. Immunological Diseases. Boston/Toronto, Little and Brown Company, 1988, 203-232 5. Porter RR, Reid KBM. The biochemistry of complement. 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